[科普中國]-硅灰石礦

硅灰石礦的主要成分為偏硅酸鈣（CaSiO3），屬于鏈狀硅酸鹽，是一種具有多種獨(dú)特物理和化學(xué)特性的礦物。其晶型有α型和β型兩種，α型呈粒狀、粉狀；β型為針狀、纖維狀。硅灰石晶體主要是β型的，呈纖維狀、放射狀集合體，甚至微小的顆粒也保持其針狀結(jié)構(gòu)。硅灰石礦加工的產(chǎn)品有兩種：一是利用其化學(xué)成分，工業(yè)上把它制備成粉末；二是利用其針狀性質(zhì)，工業(yè)上把它制備成具有一定長徑比(L/D)的針狀硅灰石粉末。另外，有些國家還生產(chǎn)人工硅灰石，以彌補(bǔ)礦產(chǎn)資源的不足，但是產(chǎn)品的物理性能較差，主要用于冶金領(lǐng)域。

簡介硅灰石是一種新興礦物。最早于1933年在美國被發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)50年代開始工業(yè)開采。據(jù)報導(dǎo)，硅灰石的世界查明儲量為5億t左右,遠(yuǎn)景儲量達(dá)6億t。其中我國的查明儲量達(dá)3.2億t以上。除少數(shù)省份外，北起黑龍江，南到海南省，以及新疆都有礦床分布。目前，世界上硅灰石生產(chǎn)國主要有美國、中國、印度、芬蘭、加拿大、智利、墨西哥、土耳其、巴基斯坦等。我國于20世紀(jì)70年代在湖北首次發(fā)現(xiàn)硅灰石并開始開發(fā)利用,起步雖晚但發(fā)展迅速。80年代初我國硅灰石產(chǎn)量占世界硅灰石產(chǎn)量的9%，90年代初則達(dá)到30%左右。目前我國硅灰石年產(chǎn)量為30萬t左右，僅次于美國。1

硅灰石礦多為露天開采，采用手選、磁選、浮選，重選及色選法選礦?？捎米飨鹉z、塑料、樹脂、油漆、涂料的填充料。廣泛用于陶瓷、冶金、建筑、機(jī)械、電子、造紙和汽車等工業(yè)部門。

硅灰石屬三斜晶系硅灰石，呈針狀，纖維狀，板片狀集合體。結(jié)晶呈針狀——纖維狀。亮白色，玻璃——珍珠光澤。莫氏硬度4.5度。比重2.8~2.9。折光率1.616~1.631。熔點(diǎn)1480度。燒失量≤1~5%.白度≥85~90。吸油率26%（粉體狀態(tài)）。

礦物特征硅灰石屬于鈣質(zhì)偏硅酸鹽礦物。硅灰石中的鈣易被鐵、錳、鎂、鈦、鍶等雜質(zhì)替代而形成類質(zhì)同象，所以純凈的硅灰石很少見。硅灰石屬三斜晶系，晶體常沿Y軸延伸成板狀、桿狀和針狀，集合體為放射狀、纖維狀塊體，較純的硅灰石呈白色和乳白色，或帶淺灰、淺綠、淺紅的白色。具有玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤。2

工藝特性硅灰石呈針狀晶形，甚至細(xì)小的顆粒也呈纖維狀，纖維的長與其直徑之比通常為（7~8）： 1，有的可達(dá)（15~20）：1；具有內(nèi)在的助熔性質(zhì)，是一種天然低溫助熔劑；不含化學(xué)結(jié)晶水和碳酸鹽，燒損量小，在焙燒過程中可減少排氣現(xiàn)象；具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能，吸水率和吸油率低，100g吸收20～ 60mg；具有良好的介電性能和較高的耐熱性能。由于硅灰石具有針狀、纖維狀晶體形態(tài)和白度高等一系列優(yōu)異特性，所以廣泛地應(yīng)用在陶瓷、化工、冶金、建筑、機(jī)械、電子、造紙及汽車工業(yè)等行業(yè)。3

化學(xué)指標(biāo)CaSiO465~95%SiO240~52%CaO38~48%Fe2O3,0.2~0.4%

Al2O30.1~0.5%LgLoss0.5~1.5%

品位指標(biāo)(含硅灰石)邊界品位/%20～3025～354040

工業(yè)品位/%25～3530～404550

相關(guān)資料江西省新余市礦區(qū)硅灰石品質(zhì)天然純正優(yōu)良，儲量約達(dá)1000萬噸，具有優(yōu)越的開采條件，是我國硅灰石重要生產(chǎn)基地之一。世界硅灰石資源較豐富，資源總量估計在8億t以上，但分布很不均衡。目前僅有20多個國家發(fā)現(xiàn)硅灰石礦床，主要分布于亞洲的中國、印度、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美國等國，探明儲量3億t；此外，芬蘭、土耳其、納米比亞、南非、蘇丹、加拿大和南斯拉夫等國也發(fā)現(xiàn)了硅灰石礦床。
中國和印度是世界上硅灰石資源最豐富的國家。雖然中國硅灰石地質(zhì)找礦工作起步較晚，但自1975年開始，20年來已取得很大進(jìn)展，在17個省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地百余處，估計資源量近2億t。截至1996年底止，在14個省、自治區(qū)中已有探明儲量的礦產(chǎn)地31處，保有礦石儲量13265萬t，位居世界前列。保有儲量最多的是吉林省，占全國總保有礦石儲量的40%；其余依次為云南、江西、青海、遼寧4省，共占全國保有礦石儲量的49%；浙江、湖南、安徽、內(nèi)蒙古、廣東5省區(qū)共占全國保有儲量的10%；江蘇、廣西、湖北、黑龍江4省區(qū)共占全國保有礦石儲量的1%。
在全國保有儲量的31個礦產(chǎn)地中，保有礦石儲量據(jù)其品位換算成礦物儲量后，按全國礦產(chǎn)儲量委員會《硅灰石地質(zhì)勘探規(guī)范》(試行)中硅灰石礦床規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)，屬于特大型礦的6處，大型礦12處，中型礦5處，小型礦8處。其中：已開采利用的礦產(chǎn)地18處，包括特大型礦4處、大型礦8處、中型礦2處、小型礦4處，共計占用保有礦石儲量7661萬t，占全國保有礦石儲量的58%；可供近期利用的礦產(chǎn)地10處，包括特大型礦2處、大型礦3處、中型礦1處、小型礦4處，共計保有礦石儲量4816萬t，占全國保有礦石儲量的36%；由于與其他礦產(chǎn)共生而難以采選及開采條件差等原因，近期難以利用的礦產(chǎn)地有3處，包括大型礦1處、中型礦2處，共計保有礦石儲量788萬t，占全國保有礦石儲量的6%。硅灰石礦床中常見的共伴生礦產(chǎn)為石灰?guī)r，可綜合利用，還有透輝石、透閃石，作為建筑陶瓷原料，也可視為有益組分綜合利用，例如：遼寧建平縣富山硅灰石礦石中的透輝石含量達(dá)24%，吉林磐石市煽車山礦為硅灰石與透閃石共生礦床，此外，夕卡巖型硅灰石礦常有銅、鉛、鋅等有色金屬礦物共生，綜合回收價值不大，由于成分復(fù)雜，因此影響硅灰石礦的采選。
中國硅灰石礦開發(fā)條件較好，交通尚方便；多數(shù)礦床適于露天開采；采用磁選與浮選方法，礦石選別效果較好。目前，已開采的礦山生產(chǎn)規(guī)模多為中、小型，少數(shù)生產(chǎn)規(guī)模較大的國有企業(yè)的采選及加工水平較高，大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦山的采選方式仍較落后。4

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

邱昆峰 - Research Fellow - Colorado School of Mines, USA